Neue Herausforderungen in der Teilereinigung

Durch die Elektromobilität ergeben sich auch in der Bauteilreinigung neue und veränderte Aufgabenstellungen, die teilweise eine hochsaubere Produktion inklusive Produktionsmittel und Umgebung erfordern. (Bildquelle: LPW Reinigungssysteme) / Electric mobility is also creating new and changed tasks in component cleaning, some of which require ultra-clean production, including production equipment and the environment. (Image source: LPW Reinigungssysteme)

Bereits montierte, elektromechanische Komponenten wie Statoren, erfordern trockene Reinigungslösungen – hier eine Druckluftreinigung – um bei der Endmontage partikuläre Verunreinigungen aus Vorprozessen zu entfernen. (Bildquelle: Ecoclean/ZF) / Pre-assembled electromechanical components such as stators require dry cleaning solutions – in this case compressed air cleaning – to remove particulate contamination from preliminary processes during final assembly. (Image source: Ecoclean/ZF)

Komponenten für die Sensor- und Mikrosystemtechnik stellen zum Teil extrem hohe Anforderungen an die Sauberkeit. Mit der quattroClean-Schneestrahltechnologie lassen sich partikuläre und filmische Kontaminationen zuverlässig und reproduzierbar entfernen. (Bildquelle: acp systems) / Components for sensor and microsystem technology sometimes place extremely high demands on cleanliness. Particulate and filmic contamination can be removed reliably and reproducibly with the quattroClean snow jet technology. (Image source: acp systems)

Das selbstlernende System Libelle Product Control zur Überwachung der Bauteilposition vor und gegebenenfalls nach der Reinigung wird kontinuierlich weiterentwickelt und durch neue Funktionen ergänzt. (Bildquelle: BvL Oberflächentechnik) / The self-learning system Libelle Product Control for monitoring the component position before and, if necessary, after cleaning is continuously being further developed and supplemented with new functions. (Image source: BvL Surface Technology)

Energieeinsparungen lassen sich unter anderem durch effektivere Trocknungstechnologien, hier die Kombination von Infrarotheizung und Vakuumtrocknung, realisieren. (Bildquelle: Meier Prozesstechnik) / Energy savings can be achieved, among other things, through more effective drying technologies – in this case the combination of infrared and vacuum drying. (Image source: Meier Process Technology)

Technologische und gesellschaftliche Trends machen auch vor der Bauteilreinigung nicht halt. So erfordern nicht nur neue Produkte, Materialien und Fertigungstechnologien angepasste Reinigungslösungen. Auch Themen wie Energie- und Ressourceneffizienz sowie die fortschreitende Digitalisierung verändern die Anforderungen in der industriellen Teile- und Oberflächenreinigung.

Die Bauteilreinigung hat sich in allen Industriebereichen als wesentlicher Fertigungsschritt für anforderungsgerechte Nachfolgeprozesse beziehungsweise eine hohe Produktqualität etabliert. Allerdings haben sich die Aufgabenstellungen durch den industriellen Strukturwandel in den letzten Jahren stark verändert. Hinzu kommen deutlich höhere Anforderungen, wenn es um die Nachhaltigkeit, Energie- und Ressourceneffizienz von Reinigungsprozessen geht. Und nicht zuletzt gewinnen Themen wie die Digitalisierung und Einbindung der Reinigung in vernetzte Produktionsumgebungen sowie der Einsatz von KI an Bedeutung.

Neue Anwendungen durch die Mobilitäts- und Energiewende

Vom Elektrofahrzeug über Wärmepumpen bis zu Windrädern und Photovoltaikmodulen, Produkte und Lösungen für die Mobilitäts- und Energiewende führen in der industriellen Reinigungstechnik zu neuen Anwendungen.

In der Elektromobilität geht es neben den klassischen Komponenten wie beispielsweise für Lenk- und Bremssysteme um mechanische Antriebsbauteile, unter anderem Statoren, Rotoren, Gehäuse und Getriebe, bei denen teilweise höhere partikuläre und/oder filmische Sauberkeitsanforderungen zu erfüllen sind. Diese Aufgabenstellungen lassen sich üblicherweise mit nasschemischen Prozessen lösen. Bereits montierte, elektromechanische Komponenten erfordern dagegen trockene Reinigungslösungen. Dabei besteht die Anforderung, dass sie sich einfach und bei Bedarf auch nachträglich in Fertigungslinien integrieren lassen und eine effiziente Reinigung im Fertigungstakt ermöglichen. Um Re- und Cross-Kontaminationen zu vermeiden, spielt hier auch die Sauberkeit der Produktionsmittel wie Handhabungssysteme und Greifer eine Rolle. Der Reinigung in der Hochvolttechnik, beispielsweise bei Invertern, wird ebenfalls mehr Aufmerksamkeit gewidmet. Der Fokus liegt hier nicht mehr nur auf der Vermeidung von Kurzschlüssen, sondern auch von Überschlägen. Verschiedene Aufgabenstellungen für die nasschemische und trockene Reinigung ergeben sich darüber hinaus bei der Herstellung von Batteriezellen und -systemen sowie Brennstoffzellen, bei denen die Anforderungen an die partikuläre Sauberkeit bis in den Bereich von zehn Mikrometern reichen. Trockene Reinigungstechnologien wie beispielsweise die Laserreinigung profitieren auch vom Trend zum kalten Rohbau in der Automobilindustrie. Dabei werden im Karosseriebau vermehrt Verklebungen eingesetzt und die Fügeflächen selektiv gereinigt. 

Sensor- und Mikrosystemtechnik im Aufwind

Ob teil- oder vollautonomes Fahren oder die fortschreitende Digitalisierung von Fertigungsprozessen, zuverlässige Sensor-, Mikrosystem- und Überwachungstechnik, beispielsweise mit Kamerasystemen, ist dafür eine Grundvoraussetzung. Die Anforderungen an Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit dieser Multitalente werden dabei immer anspruchsvoller und das bei immer geringeren Baugrößen. Entsprechend sensibler reagieren sie auf Verunreinigungen. Daher sind bei der Reinigung der mechanischen, elektronischen, optischen, sensorischen beziehungsweise aktorischen Komponenten zum Teil extrem hohe Anforderungen an die technische Sauberkeit zu erfüllen. Dies erfordert häufig Lösungen im Bereich der Präzisions- beziehungsweise High Purity-Reinigung mit entsprechend ausgelegten Produktionsumgebungen wie beispielsweise einem Reinraum.

Automatisierung und Digitalisierung von Reinigungsprozessen

Die Automatisierung und Digitalisierung von Reinigungsanwendungen hat sich zu einem immer wichtiger werdenden Thema entwickelt. Die Anforderungen gehen dabei über die permanente Erfassung, Kontrolle und Dokumentation verschiedener Anlagenparameter, beispielsweise Überwachung und Nachsteuerung von Drücken und Temperatur sowie Zustandsüberwachung wässriger Reinigungs- und Spülbäder, die bereits umgesetzt sind, hinaus. Hier stehen inzwischen Forderungen nach einer fortschrittsabhängigen Prozesssteuerung, einem aussagekräftigen Monitoring der verfahrenstechnischen Abläufe sowie nach einer effektiven Speicherung und Bereitstellung relevanter Prozessdaten und Informationen zur technischen Sauberkeit im Raum. Lösungen für deren Umsetzung werden zum Teil bereits angeboten und sind bei praktisch allen Anlagenbauern in der Entwicklung. Eine Herausforderung stellen dabei unter anderem die Verfügbarkeit beziehungsweise die Kosten für messtechnische Lösungen dar. Ebenso beschäftigen sich die Hersteller – häufig in Kooperation mit Forschungsinstituten und/oder Partnerunternehmen – mit dem Trendthema Künstliche Intelligenz (KI).

Nachhaltigkeit, Energie- und Ressourceneffizienz

Gestiegene Energiepreise und strengere Klimaschutzziele machen den Energie- und Ressourcenverbrauch zunehmend zu einem Entscheidungskriterium bei der Investition in ein neues Reinigungssystem. Dabei geht es auch immer häufiger um die Frage, wie sich die Reinigung auf den CO2-Fußabdruck des jeweiligen Produkts auswirkt. Bei bestehenden Anlagen hat das Interesse an Lösungen, durch die das Reinigen nachhaltiger und energieeffizienter wird, ebenfalls zugenommen. Für eine Verbrauchsreduzierung bieten die Hersteller unter anderem verbesserte mechanische Verfahren und effektivere Trocknungstechnologien, beispielsweise Kondensationstrocknung mit Wärmepumpe, an. Wärmetauscher, Wärmepumpen und weitere Systemen zur Verringerung des Energiebedarfs sowie Software-Lösungen für ein optimiertes Energiemanagement werden ebenfalls angeboten. Aufgrund des deutlich geringeren Energie- und Ressourcenverbrauchs kann die Lösemittelreinigung eine Renaissance erleben, vorausgesetzt sie eignet sich für die zu lösende Reinigungsaufgabe ebenso wie ein wasserbasierter Prozess. Deutlich stärker rücken unter diesem Aspekt auch alternative Reinigungsverfahren in den Fokus, mit denen ohne energieintensive Erwärmung von Reinigungs- und Spülbädern sowie Teiletrocknung eine bedarfsgerechte technische Sauberkeit erzielt wird.

parts2clean – internationale Leitmesse für industrielle Teile- und Oberflächenreinigung

Mit welchen Verfahren können die Sauberkeitsanforderungen unterschiedlicher Komponenten prozesssicher und wirtschaftlich erfüllt werden? Welche Technologien stehen für die trockene und partielle Bauteilreinigung zur Verfügung? Wie lassen sich Reinigungsprozesse effizient in vernetzte Fertigungsumgebungen integrieren? Welche Faktoren beeinflussen den Energieverbrauch der Reinigung und wie kann sie energieeffizienter durchgeführt werden? Antworten auf diese und viele weitere Fragen rund um die industrielle Teilereinigung bietet die parts2clean. Die internationale Leitmesse für industrielle Teile- und Oberflächenreinigung wird vom 26. bis 28. September 2023 auf dem Stuttgarter Messegelände (Germany) durchgeführt. Sie ermöglicht umfassende Informationen über Reinigungssysteme, alternative Reinigungstechniken, Reinigungsmedien, Reinraumtechnik, Qualitätssicherungs- und Prüfverfahren, Reinigungs- und Transportbehältnisse, Entsorgung und Wiederaufbereitung von Prozessmedien, Handling und Automation, Dienstleistung, Beratung, Forschung und Fachliteratur. Viel Know-how über unterschiedliche Themen zur Bauteilreinigung vermittelt auch das dreitägige Fachforum mit simultan übersetzten Vorträgen. www.parts2clean.de.